中空型二次电池的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及中空型二次电池，尤其涉及一种能够将电池内部的热迅速排放到外部，并且能够在电池内部压力非正常上升时自动短路的中空型二次电池。
【背景技术】
[0002]随着对移动设备的技术开发与需求与日倶增，作为能源的二次电池的需求也在剧增。这些二次电池中关于具有高能量密度、高放电电压的锂二次电池的研究最多，并且已经实现商业化并广泛使用。
[0003]随着二次电池应用领域及产品的多样化，为了提供与之相符的输出与容量，电池种类也呈现出多样化趋势。例如，随着产品的小型化、纤薄化趋势，智能手机、个人数字助理(PDA)、数码相机、笔记本电脑等小型移动设备中每个设备使用一个或两三个小型、轻量的二次电池(单位电池)。
[0004]根据外部及内部结构特征，这种二次电池大致分为圆筒型电池、角型电池及袋型电池，根据构成二次电池的具有正极/隔膜/负极结构的电极组件的结构，大致分为卷果冻型(卷绕型)及堆栈型(层积型)。
[0005]但是，由于目前的这些电池均为内部封闭的结构，因此具有无法将内部发生的热迅速排放到外部的结构上的问题。
[0006]并且，目前的二次电池具有当发生过充电或外部冲击等导致电池内部压力上升时，用于焊接部位与外部端子或电极组件分离以切断电流的电流切断元件，但电流切断元件在适用于电子开关系统(Electronic Switching System;ESS)、汽车电池等高功率电池的情况下，为了保持焊接部位的电流密度而需要坚固且大量的焊接点，因此不便于设置作业且需要大量时间，因此难以适用于高功率电池。
【发明内容】
[0007]技术问题
[0008]本发明的目的在于提供一种能够将电极组件发生的热迅速排放到外部的中空型二次电池。
[0009]并且，本发明的目的在于提供一种当电池内部的压力上升到预定程度以上时内部自动短路的中空型二次电池。
[0010]技术方案
[0011]为解决上述问题，本发明的第一实施例提供一种中空型二次电池，包括:电极组件，其包括一对电极板及配置于一对电极板之间的隔膜;外部容器，其内部容纳所述电极组件；内部容器，其插入到所述电极组件的中央部，具有中空的结构;第一电极组件，其组装于所述外部容器的上部，并且用于插入所述内部容器的上端部；以及，第二电极组件，其组装于所述外部容器的下部，并且其中央用于插入所述内部容器的下端部。
[0012]其中，所述第一端子组件包括:第一端子部;第一衬垫，其容纳所述第一端子部使所述第一端子部绝缘;第一盖，其在所述第一衬垫的下侧结合于所述外部容器；以及，第一铅板，其与所述电极组件的上面电连接，所述第二端子组件包括:第二端子部;第二衬垫，其容纳所述第二端子部使所述第二端子部绝缘;第二盖，其在所述第二衬垫的上侧结合于所述外部容器；以及，第二铅板，其与所述电极组件的上面电连接。
[0013]其中，所述第一端子部包括:第一端子板;第一内部端子，其形成于所述第一端子板的上面，并且具有用于内部容器插入的第一孔;第一外部端子，其形成于所述第一端子板的上面外廓部环绕第一内部端子;以及，第一端子接头，其形成于所述第一端子板的下面。
[0014]其中，所述第一衬垫包括:第一衬垫板;第一内部衬垫，其形成于所述第一衬垫板的上面，具有与所述第一孔连通的第二孔;第一外部衬垫，其形成于所述第一衬垫板的上面外廓部环绕所述第一内部衬垫；以及，第一端子接头衬垫，其形成于所述第一衬垫板的下面，环绕插入到其内部的所述第一端子接头使所述第一端子接头绝缘。
[0015]其中，所述第一盖包括:第三孔，其与所述第二孔连通；以及，第一贯通孔，其用于所述第一端子接头插入。
[0016]其中，所述第一铅板包括:第四孔，其与所述第三孔连通;第二贯通孔，其用于所述第一端子接头插入；以及，第一电流切断部件，其在电池内部温度及压力达到预先设定的值的情况下，中央部通过压力向上侧膨胀并接触第一盖。
[0017]其中，所述第一盖与所述第一铅板之间设置有用于绝缘的第一下部衬垫，所述第一下部衬垫包括:第五孔，其分别与所述第三孔及第四孔连通，用于所述内部容器插入;第三贯通孔，其用于所述第一端子接头插入；以及，第一插入孔，其用于利用压力向上侧膨胀的所述第一电流切断部件的中央部通过。
[0018]其中，所述第二端子部包括:第二端子板;第二内部端子，其形成于所述第二端子板的上面，并且具有用于内部容器插入的第六孔;第二外部端子，其形成于所述第二端子板的上面外廓部环绕第二内部端子；以及第二端子接头，其形成于所述第二内部端子与第二外部端子之间，并且电连接于所述电极组件。
[0019]其中，所述第二衬垫包括:第二衬垫板;第二内部衬垫，其形成于所述第二衬垫板的下面，并且具有与所述第六孔连通的第七孔;第二外部衬垫，其形成于所述第二衬垫板的下面外廓部环绕所述第二内部衬垫;结合部，其凸出地形成于所述第二内部衬垫与第二外部衬垫之间，在串联多个二次电池时插入到所述第二内部端子与第二外部端子之间；以及，第二端子接头衬垫，其延长形成于所述第二衬垫板的上面，并且具有上下面开放的中空结构，用于所述第二端子接头插入。
[0020]其中，所述第二盖位于所述第二衬垫的上部，包括与所述第七孔连通的第八孔及用于所述第二端子接头插入的第四贯通孔。
[0021 ]其中，所述第二铅板部包括:第九孔，其与所述第八孔连通;第五贯通孔，其用于所述第二端子接头插入；以及，第二电流切断部件，其在电池内部温度及压力达到预先设定的值的情况下，中央部通过压力向下侧膨胀并接触第二盖。
[0022]其中，所述第二盖与所述第二铅板之间设置有用于绝缘的第二下部衬垫，所述第二下部衬垫包括:第十孔，其分别与所述第八孔及第九孔连通，用于所述内部容器插入;第六贯通孔，其用于所述第二端子接头插入；以及，第二插入孔，其用于利用压力向下侧膨胀的所述第二电流切断部件的中央部通过。
[0023]其中，所述电极组件的上下面还包括第一绝缘板、第二绝缘板，所述第一绝缘板、第二绝缘板包括:第一绝缘板面板、第二绝缘板面板;第一绝缘板贯通孔、第二绝缘板贯通孔，其分别形成于所述第一绝缘板面板、所述第二绝缘板面板的中央，用于所述内部容器插入;第一容纳部、第二容纳部，其分别从所述第一绝缘板面板、第二绝缘板面板的一侧外周面延长形成，用于容纳所述第一端子组件、第二端子组件；以及，第三容纳部、第四容纳部，其分别从所述第一绝缘板面板、第二绝缘板面板的另一侧外周面延长形成，用于容纳所述电极组件的上部及下部。
[0024]另外，本发明的第二实施例提供一种中空型二次电池，包括:电极组件，其包括一对电极板及配置于一对电极板之间的隔膜;外部容器，其内部容纳所述电极组件；第三盖、第四盖，其分别结合于所述外部容器的一侧面及另一侧面;第三铅板，其设置于所述电极组件的一侧面与所述第三盖之间，并且与所述电极组件电连接;第四铅板，其设置于所述电极组件的另一侧面与第四盖之间，并且与所述电极组件电连接；以及，第一短路部、第二短路部，其分别设置在形成于所述第三铅板、第四铅板的第一开口部、第二开口部，在所述外部容器的内部压力上升时弹性变形并分别接触所述第三盖、第四盖。
[0025]其中，所述第一短路部包括:第一弹性部件，其设置于所述第一开口部且密封第一开口部；以及，第一连接器，其形成于所述第一短路部的外周部且与第三铅板接触，所述第二短路部包括:第二弹性部件，其设置于第二开口部且密封第二开口部；以及，第二连接器，其形成于所述第二短路部的外周部且与第四铅板接触。
[0026]其中，所述第一弹性部件、所述第二弹性部件在电池内部的压力上升时，中央部发生翻转而分别形成与所述第三盖、第四盖接触的半球形状。
[0027]其中，所述第一短路部还包括环绕所述第一连接器的外侧周面使所述第三盖与第一连接器之间绝缘的第三绝缘体，所述第二短路部还包括环绕所述第二连接器的外侧周面使所述第四盖与第二连接器之间绝缘的第四绝缘体。
[0028]其中，所述第三绝缘体、第四绝缘体的内面分别形成有第一凸起部、第二凸起部，所述第一连接器、第二连接器的外侧周面分别形成有分别用于插入所述第一凸起部、第二凸起部的第一结合孔、第二结合孔。
[0029]其中，所述第三盖、第四盖上分别形成有预定深度的第一槽、第二槽，分别用于插入所述第三绝缘体、第四绝缘体的一端部。
[0030]其中，所述电极组件的两端部分别形成有带有正极性或负极性的第一无质部、第二无质部，所述第一无质部、第二无质部分别结合有导电材料的第一接头板及第二接头板，所述第一接头板及第二接头板分别电连接于所述第三铅板、第四铅板。
[0031 ]其中，所述第一接头板与所述第三铅板之间设置有分别与第一接头板及第三铅板接触且由导电材料形成的第一接头，所述第二接头板与所述第四铅板之间设置有分别与第二接头板及第二铅板接触且由导电材料形成的第二接头。
[0032]其中，所述第一接头板